Nguồn gen được sử trong các chương trình lai, chuyển gen, cải tiến giống, tạo giống thích nghi, tạo giống chống chịu.. Nguồn gen được sử dụng trong chương trình tạo giống có phạm vi rộng, ở tất cả các quốc gia, ví dụ ở Trung Quốc 13 Viện nghiên cứu nhận 21,1% mẫu nguồn gen trong cho chương trình cải tiến giống cây trồng, 1281 giống thuần đã được tạo ra nhờ sử dụng 1487 mẫu nguồn gen (số này chiếm 0,8% tổng lượng mẫu nguồn gen hiện có của Trung Quốc). Kết quả nghiên cứu sử dụng nguồn gen cho thấy rằng các cây trồng có giá trị kinh tế mẫu nguồn gen đang sử dụng nhiều hơn và hiệu quả cao hơn. Mặc dù ngày nay ở Trung Quốc khoảng 85% cây trồng chính đã sử dụng các giống cải tiến nhưng tất cả cây trồng cải tiến và giống lai điều có có liên quan đến sử dụng nguồn gen.
5.7.3 Sử dụng thu thập mẫu nguồn gen hạt nhân
Cải tiến, đánh giá và sử dụng nguồn gen thực vật là một công việc nguyên lý của các hoạt động trong thu thập nghiên cứu bảo tồn nuồn tài nguyên di truyền thực vật. Frankel và
Brown (1984) đã phát triển nguyên lý thu thập nguồn gen hạt nhân và Brown năm 1989 phát triển thành lý thuyết, một cơ sở quan trọng trong sử dụng nguồn tài nguyên di truyền thực vật. Những lý thuyết và kỹ thuật cơ bản của thu thập nguồn gen hạt nhân đã đực trình bày trong chương 2 (thu thập nguồn gen thực vật). Mục tiêu thu thập nguồn gen hạt nhân phục vụ bảo tồn và sử dụng nguồn gen cho nhiều mục đích, nhưng có ba mục đích chính của thu thập nguồn gen hạt nhân:
+ Giúp cho quan lý nguồn tài nguyên di truyền thực vật
+ Lưu giữ các cây trồng mục tiêu như lúa, ngô, khoai, sắn, một số cây rau, cây ăn quả , cây thuốc dài hạn
+ Giúp các nhà nghiên cứu tiếp cận toàn bộ nguồn gen chỉ thông qua một số lượng tối thiểu của nguồn gen.
5.7.4 Phân nhóm nguồn gen cho chương trình cải tiến giống
Trước chương trình sử dụng nguồn gen cho cải tiến giống cây trồng sử dụng nguồn gen thực vật. Nghiên cứu đánh giá nguồn gen để xác định nguồn gen sử dụng cho các mục đích khác nhau, sau đánh giá phân thành các nhóm nguồn gen còn gọi là nguồn gen hoạt động. Nghiên cứu phân nhóm nguồn gen theo nhiều hình thức, như phân nhóm theo chương trình tạo giống, phân nhóm theo nguồn gốc xuất xứ, phân nhóm theo hệ thống phân loại thực vật. Việc phân nhóm phụ thuộc vào các chương trình của quốc tế, quốc gia hoặc cơ quan nghiên cứu.
1) Phân nhóm theo chương trình tạo giống Nhóm nguồn gen có thể trực tiếp sử dụng
Nhóm nguồn gen cho chương trình tạo giống năng suất
Nhóm nguồn gen cho chương trình tào giống chống chịu điều kiện bất thuận Nhóm nguồn gen cho chương trình phát triển giống chống chịu sâu bệnh Nhóm nguồn gen cho chương trình tạo giống chất lượng
2) Phân nhóm theo nguồn gốc xuất xứ nguồn gen Nguồn gen cây hoang dại
Nguồn gen giống cây trồng địa phương
Nguồn gen trong chương trình trao đổi nguồn gen Quốc tế 3) Phân nhóm theo hệ thống phân loại thực vật
Nguồn gen họ hòa thảo Nguồn gen cây họ bầu bí Nguồn gen cây họ thập tự Nguồn gen cây họ cam quýt…
Mỗi nhóm nguồn gen trên lại có thể phân thành các nhóm nhỏ phục vụ cho một chương trình tạo giống cụ thể. Sau khi phân nhóm hình thành các danh mục nguồn gen cung cấp cho các nhà chọn giống lựa chọn sử dụng trong chương trình phát triển giống cây trồng.